基于Hypermesh的瓦楞纸板的网格划分技巧

基于Hypermesh的瓦楞纸板的网格划分方法

一、背景

瓦楞纸箱是一种应用最广的包装制品，瓦楞纸箱以其优越的使用性能和良好的加工性能逐渐取代了木箱等运输包装容器，成为运输包装的主力军。

进行瓦楞纸箱有限元模拟时，首先要正确画出其网格模型。其中，最难处理的无疑是芯纸这种瓦楞形的结构，瓦楞类型比较多，常见的U型楞中根据高度和大小又可以分为好几种类型。如何在建模中快速处理是提高前处理效率的关键。本文以常见的U型楞进行说明。

图1 瓦楞纸箱示意图

二、网格划分过程

首先，建议从三维设计软件中画一个波浪形的薄板或曲面(这里用的是正弦曲线画的，和U型楞基本相同)，如图2。因为hypermesh中目前无法直接这样的形状，如果不怕麻烦，可以通过输入正弦曲线的坐标值，由节点创建曲线，再创建曲面，这个过程相对耗时间。

图2 瓦楞型结构

然后，在一个正弦周期的曲面上进行正常的四边形网格划分(说明：针对薄板结构，建议选用壳单元进行分析)，如图3。这里注意，一个周期的网格行数建议为偶数，使曲线波峰、波谷点处有一排节点，便于和贴合的面板网格进行节点耦合。接着，进行单元复制、移动，即可得到任意长度的瓦楞纸网格。当然，这只是其中一种楞型。如何快速调整大小和高度呢？

(a)

(b) 图3 网格

使用Tool/scale功能，如图4，根据不同大小、高度，进行相应比例的网

格缩放，即可得到所需的瓦楞类型。其他面纸的处理就比较简单了，在此不作说明了。

图4 网格调整